Question

如图，在四棱锥P-ABCD中，底面ABCD是边长为a的正方形，E、F分别为PC、BD的中点，侧面PAD⊥底面ABCD，且PA=PD=AD．
（1）求证：EF∥平面PAD；
（2）求证：PA⊥平面PCD．

Answer

（1）证明：连接AC，则F是AC的中点，E为PC 的中点，证明EF∥PA，留言在线与平面平行的判定定理证明EF∥平面PAD；
（2）先证明CD⊥PA，然后证明PA⊥PD．利用直线与平面垂直的判定定理证明PA⊥平面PCD．
【解析】
（1）证明：连接AC，则F是AC的中点，E为PC 的中点，
所以在△CPA中，EF∥PA，且PA⊂平面PAD，EF⊄平面PAD，
∴EF∥平面PAD；
（2）证明：因为平面PAD⊥平面ABCD，平面PAD∩平面ABCD=AD，
又CD⊥AD，所以CD⊥平面PAD，
∴CD⊥PA，
又PA=PD=，所以△PAD是等腰三角形，
且，即PA⊥PD．
又CD∩PD=D，
∴PA⊥平面PCD．